Most patients with familial primary pulmonary hypertension have defects in the gene for bone morphogenetic protein receptor II (BMPR2), a member of the transforming growth factor β (TGF-β) superfamily of receptors. Because patients with hereditary hemorrhagic telangiectasia may have lung disease that is indistinguishable from primary pulmonary hypertension, we investigated the genetic basis of lung disease in these patients.

Primary pulmonary hypertension (PPH) is a potentially lethal disorder, because the elevation of the pulmonary arterial pressure may result in right-heart failure. Histologically, the disorder is characterized by proliferation of pulmonary-artery smooth muscle and endothelial cells, by intimal hyperplasia, and by in situ thrombus formation. Heterozygous mutations within the bone morphogenetic protein type II receptor (BMPR-II) gene (BMPR2), of the transforming growth factor β (TGF-β) cell–signaling superfamily, have been identified in familial and sporadic cases of PPH. We report the molecular spectrum of BMPR2 mutations in 47 additional families with PPH and in three patients with sporadic PPH. Among the cohort of patients, we have identified 22 novel mutations, including 4 partial deletions, distributed throughout the BMPR2 gene. The majority (58%) of mutations are predicted to lead to a premature termination codon. We have also investigated the functional impact and genotype-phenotype relationships, to elucidate the mechanisms contributing to pathogenesis of this important vascular disease. In vitro expression analysis demonstrated loss of BMPR-II function for a number of the identified mutations. These data support the suggestion that haploinsufficiency represents the common molecular mechanism in PPH. Marked variability of the age at onset of disease was observed both within and between families. Taken together, these studies illustrate the considerable heterogeneity of BMPR2 mutations that cause PPH, and they strongly suggest that additional factors, genetic and/or environmental, may be required for the development of the clinical phenotype. Primary pulmonary hypertension (PPH) is a potentially lethal disorder, because the elevation of the pulmonary arterial pressure may result in right-heart failure. Histologically, the disorder is characterized by proliferation of pulmonary-artery smooth muscle and endothelial cells, by intimal hyperplasia, and by in situ thrombus formation. Heterozygous mutations within the bone morphogenetic protein type II receptor (BMPR-II) gene (BMPR2), of the transforming growth factor β (TGF-β) cell–signaling superfamily, have been identified in familial and sporadic cases of PPH. We report the molecular spectrum of BMPR2 mutations in 47 additional families with PPH and in three patients with sporadic PPH. Among the cohort of patients, we have identified 22 novel mutations, including 4 partial deletions, distributed throughout the BMPR2 gene. The majority (58%) of mutations are predicted to lead to a premature termination codon. We have also investigated the functional impact and genotype-phenotype relationships, to elucidate the mechanisms contributing to pathogenesis of this important vascular disease. In vitro expression analysis demonstrated loss of BMPR-II function for a number of the identified mutations. These data support the suggestion that haploinsufficiency represents the common molecular mechanism in PPH. Marked variability of the age at onset of disease was observed both within and between families. Taken together, these studies illustrate the considerable heterogeneity of BMPR2 mutations that cause PPH, and they strongly suggest that additional factors, genetic and/or environmental, may be required for the development of the clinical phenotype.

Neurodegenerative disorders with high brain iron include Parkinson disease, Alzheimer disease and several childhood genetic disorders categorized as neuroaxonal dystrophies. We mapped a locus for infantile neuroaxonal dystrophy (INAD) and neurodegeneration with brain iron accumulation (NBIA) to chromosome 22q12-q13 and identified mutations in PLA2G6, encoding a calcium-independent group VI phospholipase A2, in NBIA, INAD and the related Karak syndrome. This discovery implicates phospholipases in the pathogenesis of neurodegenerative disorders with iron dyshomeostasis.

Abstract

 Mutations in the von Hippel-Lindau (VHL) gene are associated with hereditary and sporadic clear cell renal carcinoma. VHL acts in a ubiquitin ligase complex regulating hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1), but the link between this function and cancer development is unclear. Here we show that in the kidneys of patients with VHL disease, HIF activation is an early event occurring in morphologically normal single cells within the renal tubules. In comparison, dysplastic lesions, cystic lesions, and tumors showed evidence of additional mechanisms that amplify HIF activation. Detection of cells with constitutive HIF activation identified a large number of previously unrecognized foci of VHL inactivation. In proximal tubules these were almost entirely unicellular, whereas multicellular foci were almost exclusively seen in the distal nephron.

Methionine-1 (M1)-linked ubiquitin chains regulate the activity of NF-κB, immune homeostasis, and responses to infection. The importance of negative regulators of M1-linked chains in vivo remains poorly understood. Here, we show that the M1-specific deubiquitinase OTULIN is essential for preventing TNF-associated systemic inflammation in humans and mice. A homozygous hypomorphic mutation in human OTULIN causes a potentially fatal autoinflammatory condition termed OTULIN-related autoinflammatory syndrome (ORAS). Four independent OTULIN mouse models reveal that OTULIN deficiency in immune cells results in cell-type-specific effects, ranging from over-production of inflammatory cytokines and autoimmunity due to accumulation of M1-linked polyubiquitin and spontaneous NF-κB activation in myeloid cells to downregulation of M1-polyubiquitin signaling by degradation of LUBAC in B and T cells. Remarkably, treatment with anti-TNF neutralizing antibodies ameliorates inflammation in ORAS patients and rescues mouse phenotypes. Hence, OTULIN is critical for restraining life-threatening spontaneous inflammation and maintaining immune homeostasis.

Reduced left atrial PITX2 is associated with atrial cardiomyopathy and atrial fibrillation. PITX2 is restricted to left atrial cardiomyocytes in the adult heart. The links between PITX2 deficiency, atrial cardiomyopathy and atrial fibrillation are not fully understood.

The assessment of platelet spreading through light microscopy, and the subsequent quantification of parameters such as surface area and circularity, is a key assay for many platelet biologists. Here we present an analysis workflow which robustly segments individual platelets to facilitate the analysis of large numbers of cells while minimising user bias. Image segmentation is performed by interactive learning and touching platelets are separated with an efficient semi-automated protocol. We also use machine learning methods to robustly automate the classification of platelets into different subtypes. These adaptable and reproducible workflows are made freely available and are implemented using the open source software KNIME and ilastik.

In specialised cells, the expression of specific tubulin isoforms and their subsequent post-translational modifications drive and coordinate unique morphologies and behaviours. The mechanisms by which β 1 tubulin, the platelet and megakaryocyte (MK) lineage restricted tubulin isoform, drives platelet production and function remains poorly understood. We investigated the roles of two key post-translational polymodifications (polyglutamylation and polyglycylation) on these processes using a cohort of thrombocytopenic patients, human induced pluripotent stem cell (iPSC) derived MKs, and healthy human donor platelets. We find distinct patterns of polymodification in MKs and platelets, mediated by the antagonistic activities of the cell specific expression of Tubulin Tyrosine Ligase Like (TTLLs) and Cytosolic Carboxypeptidae (CCP) enzymes. The resulting microtubule patterning spatially regulates motor proteins to drive proplatelet formation in megakaryocytes, and the cytoskeletal reorganisation required for thrombus formation. This work is the first to show a reversible system of polymodification by which different cell specific functions are achieved.Key Points ### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

The use of CRISPR-Cas9 genome editing to introduce endogenously expressed tags has the potential to address a number of the classical limitations of single molecule localisation microscopy. In this work we present the first systematic comparison of inserts introduced through CRISPR- knock in, with the aim of optimising this approach for single molecule imaging. We show that more highly monomeric and codon optimised variants of mEos result in improved expression at the TubA1B locus, despite the use of identical guides, homology templates, and selection strategies. We apply this approach to target the G protein-coupled receptor (GPCR) CXCR4 and show a further insert dependent effect on expression and protein function. Finally, we show that compared to over-expressed CXCR4, endogenously labelled samples allow for accurate single molecule quantification on ligand treatment. This suggests that despite the complications evident in CRISPR mediated labelling, the development of CRISPR-PALM has substantial quantitative benefits.

Platelets are anucleate and mostly ribosome-free cells within the bloodstream, derived from megakaryocytes within bone marrow and crucial for cessation of bleeding at sites of injury. Inherited thrombocytopenias are a group of disorders characterized by a low platelet count and are frequently associated with excessive bleeding. SLFN14 is one of the most recently discovered genes linked to inherited thrombocytopenia where several heterozygous missense mutations in SLFN14 were identified to cause defective megakaryocyte maturation and platelet dysfunction. Yet, SLFN14 was recently described as a ribosome-associated protein resulting in rRNA and ribosome-bound mRNA degradation in rabbit reticulocytes. To unveil the cellular function of SLFN14 and the link between SLFN14 and thrombocytopenia, we examined SLFN14 (WT/mutants) in in vitro models. Here, we show that all SLFN14 variants co-localize with ribosomes and mediate rRNA endonucleolytic degradation and ribosome clearance. Compared to SLFN14 WT, expression of mutants is dramatically reduced as a result of post-translational degradation due to partial misfolding of the protein. Moreover, all SLFN14 variants tend to form oligomers. These findings could explain the dominant negative effect of heterozygous mutation on SLFN14 expression in patients platelets. Overall we suggest that SLFN14 could be involved in ribosome degradation during platelet formation and maturation.